量子力學揭示,知更鳥利用量子糾纏跨越大半個地球旅行

動物世界裡面,遷徙是一件很平常,但也非常重要的事情,例如,每年冬天,鮭魚都會在歐洲北部的河流和湖泊中產卵,卵孵化成幼小的魚苗,順著河流流向大海,在北大西洋中發育成熟,三年後這些年輕的鮭魚又會溯流而上,重新回到它們孵化的河流和湖泊中交配繁衍。

量子力學揭示,知更鳥利用量子糾纏跨越大半個地球旅行

動物們在環球遷徙中對於找到自己的方向各有千秋,有些動物會在白天利用太陽,在夜晚利用恆星的相對位置來導航;有些動物會記憶地標。但導航能力最強大的要數知更鳥了,知更鳥能夠感知到地球磁場的方向與強度,這種能力稱為磁感應。

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知更鳥的基因裡面編碼了這種能夠感知地球磁場的能力,並能夠依靠內在的導航直覺,從磁場中得出方向性的信息。但這一切究竟是怎麼發生的呢?

科學們通過研究發現,知更鳥可以利用量子力學裡面的量子糾纏原理來進行導航。量子糾纏指的是,曾經相聚很近的兩個粒子,無論分開多麼遙遠的距離,都能保持瞬時的、近乎幽靈般的關係。當其中一個粒子狀態發生變化時,另一個也會發生相應的狀態變化。

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後來的研究發現,知更鳥的眼睛中有一種叫做隱花色素的蛋白質光感受器,可以在鳥的眼睛中創造一個量子羅盤,然後利用量子糾纏的原理來進行環球導航。

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不過,關於這部分的研究目前還在進行中,相信之後會有更多量子力學在生物學方面的應用和新研究被發現。微觀世界的量子具有十分神奇的特性,一旦量子計算機之類的量子機器研發成功,將使我們的科技推進到難以預料的程度。


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